CN206401999U - 一种电机及应用该电机的无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机，包括定子和套设于所述定子上的外转子，所述定子包括定子座、定子铁芯和绕设于所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子座包括散热板，所述散热板与所述定子铁芯固定连接，所述散热板用于对所述电机进行散热。本实用新型提供的定子座能够有效通过与空气的对流换热散发电机热量，从而有效降低电机的热负荷。本实用新型还提供了一种无人机，包括机身、设于所述机身外侧的机臂、设于所述机臂上的电机安装座和如上所述的电机。

Description

一种电机及应用该电机的无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种电机及应用该电机的无人机。

背景技术

现有无人机驱动电机都是安装于机臂结构的电机安装座中，同时由于机臂轻量性、紧凑性的设计目的，并且需要遮挡保护底部信号灯安装孔和电机线路，驱动电机与电机安装座之间往往空间十分狭小。如图1所示，现有的机臂结构主要包括机臂主体直臂部分1和电机安装座。其中，电机安装座包括电机线路入口2、下外壳3、上外壳4、电机安装孔5以及加强筋6。当电机置于电机安装座中，电机外表面的很大一部分被机臂结构中的上外壳4所包裹遮挡，未能保证与环境的有效接触面积。当无人机工作在恶劣工况下，电机负荷较重时，无法得到充分的热量耗散，使得电机温度过高，不仅极大影响电机本身的使用寿命，并且会明显加剧电机与安装孔接触部位材料老化。若情况继续恶化，可能导致炸机或者安装孔接触部位材料的变形、裂纹，电机松动后有振动加剧或发生坠机的隐患。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的电机与空气的有效接触面积小，散热差的问题，本实用新型实施例提供了一种电机和使用该电机的无人机。

本实用新型提供一种电机，包括定子和套设于所述定子上的外转子，所述定子包括定子座、定子铁芯和绕设于所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子座包括散热板，所述散热板与所述定子铁芯固定连接，所述散热板用于对所述电机进行散热。

可选的，所述定子座还包括安装板，所述散热板与所述安装板固定连接，所述安装板用于固定所述定子铁芯。

可选的，所述定子座还包括电机铁芯安装轴，所述电机铁芯安装轴与所述安装板固定连接，用于固定所述定子铁芯。

可选的，所述安装板上开设有螺纹孔，所述电机通过所述螺纹孔与螺钉配合固定在电机安装座上。

可选的，所述散热板的内边缘与所述安装板的外边缘固定连接。

可选的，所述散热板包括散热底板和散热侧板，所述散热侧板与所述散热底板呈一定角度固定连接，所述散热侧板用于与电机安装座的外壳连接。

可选的，所述散热侧板上开设有电机线路出口，所述电机中的导线通过所述电机线路出口引出。

可选的，所述散热板还包括至少两块散热肋片，所述至少两块散热肋片固定设置于所述散热底板上。

本实用新型还提供一种无人机，包括机身、设于所述机身外侧的机臂、设于所述机臂上的电机安装座和上述所提供的电机，所述电机安装于所述电机安装座上。

可选的，所述电机通过螺纹旋紧的方式固定安装于所述电机安装座上。

可选的，所述电机通过卡扣卡紧的方式固定安装于所述电机安装座上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型实施例提供的电机通过增设散热板，扩大电机的有效散热外表面来达到降低电机表面温度的作用，当无人机工作在恶劣工况下，能有效降低电机的温度，延长其使用寿命及提高可靠性。同时能够明显降低电机安装孔、定子座螺纹孔周边材料发热，避免其发生高温老化或变形、胀裂，极大降低电机松动或坠机隐患，解决现有技术中存在的问题。

本实用新型实施例提供的无人机通过设于机臂上的电机安装座来安装固定所述电机，实现与所述电机的匹配。

附图说明

图1是现有方案的无人机的机臂结构示意图；

图2是本实用新型实施方式的一种电机的结构示意图；

图3是图2中所示的电机的定子的剖面结构示意图；

图4是图2中所示的电机的一种定子座的结构示意图；

图5是图2中所示的电机的另一种定子座的结构示意图；

图6是本实用新型实施方式的一种无人机的机臂结构示意图。

附图标记：

1	机臂主体直臂部分	13	机臂主体直臂部分
				2	电机线路入口	14	电机安装座
3	下外壳	141	外壳
				4	上外壳	142	电机安装孔
5	电机安装孔	143	加强筋
				6	加强筋	144	电机线路入口
7	散热板	145	底部信号灯安装孔
				71	散热底板	100	电机
72	散热侧板	101	外转子
				8	安装板	102	定子
9	螺纹孔	110	定子座
				10	电机线路出口	111	定子铁芯
11	电机铁芯安装轴	112	定子绕组
				12	散热肋片

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型实施例中，所采用的散热原理是：电机表面换热量与有效换热面积、表面换热系数、接触面温差成正比，因此随着电机表面有效散热面积的扩大，更低的接触面温差即可满足同样大小的热量耗散，维持电机热平衡。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1:

本实用新型实施例1提供一种电机。请参阅图2、图3和图4，图2为本实用新型实施例提供的一种电机的结构示意图；图3为图2中所示的电机的定子剖面结构示意图，图4为图2中所示的电机的一种定子座的结构示意图。如图2和图3所示，该电机100可以包括定子102和套设于定子上的外转子101，定子102可以包括定子座110，定子铁芯111以及绕设于该定子铁芯111上的定子绕组112。如图4所示，该定子座110可以包括散热板7，所述散热板7与定子铁芯111固定连接，所述散热板7用于对所述电机100进行散热。

本实施例中，电机100可以为常见的无刷电机，也可以为其他类型的电机，本实施例不作限定。外转子101是电机100中带转动轴的一端，定子102是电机100中固定不动的一端，在电能的驱动下，电机100的外转子101会转动。散热板7与定子铁芯111固定连接可以是通过螺纹旋紧的方式固定连接，可以通过卡扣卡紧的方式固定连接，也可以通过电子胶水粘合固定在一起，还可以是两者一体成型或其他连接方式，本实施例不作限定。

本实施例中，散热板7与定子铁芯111固定连接，一方面，散热板7可以起到固定电机100的作用；另一方面，散热板7可以在电机100工作运转时，对电机100进行散热，以降低电机100的温度。

优选地，为了增大散热面积以及提高散热效果，散热板7的面积可以大于电机100的外转子101的底面积。散热板7的形状可以设置为圆形、椭圆形、方形等等，本实施例不作限定。此外，为了保证散热速度，散热板7的材质可以为导热性能较好的金属材质。

优选地，所述定子座110还可以包括安装板8，所述散热板7与所述安装板8固定连接，所述安装板8用于固定定子铁芯111。

在本实用新型实施例中，定子座110可以同时包括散热板7和安装板8，此时，安装板8可以与定子铁芯111固定连接，通过固定定子铁芯111来固定整个电机100。散热板7可以仅用于给电机100进行散热。散热板7与安装板8固定连接可以是通过电子胶水粘合固定在一起，也可以设置成二者一体成型或其他连接方式，本实施例不作限定。

优选地，散热板7的内边缘与安装板8的外边缘固定连接。具体的，散热板7设于安装板8的外周边，且绕安装板8一圈并向外延伸，如图3所示，散热板7的内圈与安装板8的外圈固定连接。

优选地，安装板8的面积可以大于或等于电机100的外转子101的底面积，安装板8的形状可以设置成圆形或方形等。可选的，安装板8的形状可以设置成与外转子101的底面的形状相同，安装板8的大小也可以设置成与和外转子101的底面的大小相同。

需要说明的是，散热板7也可以固定安装在安装板8上方，此时，散热板7与安装板8形成一个凹形结构；或者散热板7固定安装在安装板8下方；或者散热板7与安装板8固定安装在同一平面上，此时散热板7和安装板8平齐。

优选地，所述定子座110还可以包括电机铁芯安装轴11，所述电机铁芯安装轴11与所述安装板8固定连接，用于固定定子铁芯111。具体的，定子铁芯111套设于电机铁芯安装轴11上，两者之间通过上下两个轴承实现固定连接。

安装板8通过电机铁芯安装轴11与定子铁芯111固定连接，从而使电机100形成一个整体。可选的，电机铁芯安装轴11的一端可以固定设于安装板8的中央位置处。可以理解的是，当安装板8与定子铁芯111通过电子胶水粘合在一起时，则定子座110上无需设置电机铁芯安装轴11，从而减小了电机100的制作成本，缩短制作周期。

需要说明的是，本实用新型中的电机100也可以是由定子和内置于定子中的转子(即内转子)组成的，此时，安装板8上不设置电机铁芯安装轴11，而是使安装板8通过卡扣、电子胶水或其他方式与定子铁芯111固定连接。

请一并参阅图6，图6是本实用新型提供的一种无人机的机臂结构示意图。如图6所示，该机臂结构包括机臂主体直臂部分13和电机安装座14。其中，电机安装座14可以包括外壳141，电机安装孔142，电机安装孔位加强筋143，电机线路入口144以及底部信号灯安装孔145等等。图6所示的机臂结构与现有的机臂结构相比，其区别之处在于减少了上外壳。采用图6所示的机臂结构，当电机100安装在电机安装座14中时，减小电机100被电机安装座14所包围的面积，使电机100与外界空气接触的面积增大。

优选地，所述安装板8上开设有螺纹孔9，所述螺纹孔9用于与螺钉配合将所述电机100固定在电机安装座14上。

其中，螺纹孔9可以是一个或多个，当为多个时，可以均匀分布在安装板8上。螺纹孔9可以与螺钉配合将电机100固定在电机安装座14上。可以理解的是，安装板8上也可以设置卡扣来取代上述的螺纹孔9，以使用卡扣卡紧的方式将电机100固定在电机安装座14上；亦可以以其他方式配合固定电机100，其最终目的在于将电机100固定在电机安装座14上。

优选地，所述散热板7可以包括散热底板71和散热侧板72，散热底板71和散热侧板72呈一定角度固定连接，散热侧板72与电机安装座的外壳连接。

如图3所示，散热底板71和散热侧板72呈90度固定连接，即散热侧板72与散热底板71垂直设置。散热侧板72的形状与散热底板71的形状相匹配，当散热底板71为圆形时，散热侧板72也为圆形；当散热底板71为方形时，散热侧板72也为方形。散热侧板72的一侧与散热底板71的外边缘相连，可以沿散热底板71的外边缘环绕一圈，另一侧向下延伸。当电机100安装于电机安装座14时，散热侧板72向下延伸的一侧与电机安装座14的外壳141连接，散热侧板72向下延伸的一侧所围成的面积大小和形状与电机安装座14的外壳141的面积大小和形状相匹配。可以理解的是，散热底板71和散热侧板72不只局限于垂直连接，还可以呈一钝角固定连接，本实施例不作限定。

优选地，所述散热侧板72上开设有电机线路出口10，所述电机100中的导线通过所述电机线路出口10引出。当电机100安装于电机安装座14上时，从电机线路出口10引出的电机100的导线可以通过电机安装座14中的电机线路入口144引入至无人机中。

需要说明的是，为了达到最佳散热效果，上述散热底板71、散热侧板72和安装板8采用同一种材料。

在本实用新型实施例中，上述散热底板71、散热侧板72和安装板8均可以采用金属材料，原因在于金属材料导热性能好。

本实用新型实施例1提供的电机，通过在定子座上增加散热板7实现了增大电机与空气的有效接触面积，从而降低重载情况下的电机热负荷，提升了电机寿命。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实用新型实施例2提供了另外一种电机的定子座，请参阅图5，图5为图2中所示的电机的另一种定子座的结构示意图。如图5所示，该定子座是在实施例1的基础上增加了散热肋片12。具体的，所述散热板7还可以包括至少两块散热肋片12，且固定设置于散热底板71上。

优选地，至少两块散热肋片12均匀设置于散热底板71上，从而使得电机100可以散热均匀。

需要说明的是，为了达到最佳散热效果，上述散热肋片12、散热底板71、散热侧板72和安装板8材料相同。在本实用新型实施例中，均采用导热性能较好的金属材料。

另外，增设散热肋片能够进一步扩大电机的有效散热面积，在承担同等热量的耗散功能时，使定子座表面温度进一步降低，继续提升电机寿命及电机安装孔、定子座螺纹孔周边材料的可靠性。

实施例3：

本实用新型实施例3提供一种无人机，该无人机可以包括机身、设于机身外侧的机臂、设于所述机臂上的电机安装座14以及上述实施例1或实施例2所描述的电机100。其中，所述电机安装座14用于匹配安装该电机100。

优选地，所述电机100可以通过螺纹旋紧的方式固定安装于所述电机安装座14上，此时，电机100的定子座110上设置有螺纹孔9，电机安装座14上设置有与螺纹孔9相匹配的电机安装孔142。螺钉通过与电机安装孔142和螺纹孔9旋紧将电机100固定于电机安装座14上。

优选地，电机100可以通过卡扣卡紧的方式固定安装于所述电机安装座14上，此时，电机100的定子座110上可以设置有卡扣，电机安装座14上可以设置与该卡扣相适配的卡槽；或者，电机安装座14上设置有卡扣，电机100的定子座110上设置有与之匹配的卡槽。卡扣与卡槽扣合使得电机100固定于电机安装座14上。此外，电机100也可以以其他方式固定安装于所述电机安装座14上，无论用何种方式，其最终目的在于将电机100固定在电机安装座14上。

综上所述，通过本实用新型实施例1-3提供的电机和无人机，通过在电机的定子座上增设散热板，能够很好的解决现有技术中电机散热问题。

本实用新型实施例的有益效果是：

采用本实用新型实施例，大幅提升了电机与环境空气的有效接触面积，可降低重载情况下的电机热负荷，提升寿命；

采用本实用新型实施例，能明显降低重载情况下电机与电机安装孔、定子座螺纹孔附近的温度，避免电机安装孔、定子座螺纹孔周边材料受热老化，避免其发生变形、破裂，进而导致安全事故；

采用本实用新型实施例，无需额外增加零件、或安装操作，安装完成后机臂的外形、体积均不会增加。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括定子和套设于所述定子上的外转子，所述定子包括定子座、定子铁芯和绕设于所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子座包括散热板，所述散热板与所述定子铁芯固定连接，所述散热板用于对所述电机进行散热。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子座还包括安装板，所述散热板与所述安装板固定连接，所述安装板用于固定所述定子铁芯。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述定子座还包括电机铁芯安装轴，所述电机铁芯安装轴与所述安装板固定连接，用于固定所述定子铁芯。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述安装板上开设有螺纹孔，所述电机通过所述螺纹孔与螺钉配合固定在电机安装座上。

5.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述散热板的内边缘与所述安装板的外边缘固定连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电机，其特征在于，所述散热板包括散热底板和散热侧板，所述散热侧板与所述散热底板呈一定角度固定连接，所述散热侧板用于与电机安装座的外壳连接。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述散热侧板上开设有电机线路出口，所述电机中的导线通过所述电机线路出口引出。

8.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述散热板还包括至少两块散热肋片，所述至少两块散热肋片固定设置于所述散热底板上。

9.一种无人机，其特征在于，包括机身、设于所述机身外侧的机臂、设于所述机臂上的电机安装座以及如权利要求1至8中任一项所述的电机，所述电机安装于所述电机安装座上。

10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，所述电机通过螺纹旋紧或卡扣卡紧的方式固定安装于所述电机安装座上。